ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

В последнее время все более широкое применение находят радиолокационные методы исследования подповерхностных земных слоев. Эти методы основаны на тех же принципах, что и традиционная радиолокация, но вместе с тем имеет ряд существенных отличий. Прежде всего это связано с высоким поглощением электромагнитных волн в плотных средах, особенно на высоких частотах. При использовании более низких частот достигается приемлимая глубина зондирования, однако, не удается достичь необходимой разрешающей способности. Данного противоречия удалось избежать путем использования зондирующих сигналов, ширина спектров которых сравнима со средней частотой, или СШП сигналов.

Энергетические и частотные параметры СШП сигнала определяются требованиям к глубине зондирования и разрешающей способностью соответственно, а также свойствами среды. С передающей стороны эти параметры определяются формирователем. антенной и цепью согласования. При решении задач, связанных с получением электромагнитных волн широко используется цепочечная модель, в которой канал прохождения зондирующего сигнала представлен в соответствие некоторой системе с сосредоточнными параметрами. С помощью такой модели можно представить требования к формирователю на языке теории цепей, представляя антенну и среду зондирования в виде комплексной нагрузки.

В качестве антенн в РЛС подповерхностного зондирования используются в основном частотно-независимые, а также благодаря высоким направленным свойствам, широкодиапазонные логопериодические антенны. Для таких антенн верхняя и нижняя граница частотного диапазона имеют отношение порядка 10 : 1 и более. В этих пределах импеданс частотно независимых антенн постоянен и может быть соответствующим образом выбран.

У логопериодических антенн входной импеданс имеет резонансные пики, коэффициент отражения на входе для таких антенн составляет не менее 0.2- 0.24. Снижение коэффициента отражения позволяет ослабить требования к рассеиваемой формирователем мощности.

Среди способов получения зондирующих СШП сигналов наиболее распространен метод ударного возбуждения или воздействия на антенну коротким импульсом или перепадом напряжения. Для формирования таких импульсов или перепадов используются различные элементы. Их сравнительный анализ позволяет утверждать, что наилучшим образом подходит для целей формирования СШП импульсов лавинный транзистор. По сравнению с остальными видами формирователей он обеспечивает высокую амплитуду сигналов на низкоомной нагрузке. При достаточной длительности импульса приемлимо бывает также применение ДНЗ и формирующих линий на нелинейных элементах с обострением. Так как радиозондирование земных слоев требует достаточно высокой мощности, в ряде случаев необходимо прибегнуть к каскадированию формирователей на отдельных транзисторах путем параллельного и последовательного их соединения. Учитывая высокую нелинейность режима работы лавинного пробоя от множества факторов: амплитуды запускающего импульса, температуры, режимов по постоянному току импеданса нагрузки и т.п.; пришлось применить термостатирование , подстройку режимов по постоянному току индивидуально для каждого транзистора, для того чтобы обеспечить их синхронную работу на общую нагрузку. Кроме того. транзисторы подбираются индивидуально, с большим количеством выбраковки.

Другой путь решения данной проблемы видится в использовании мощных полупроводниковых приборов. в частности транзисторов, в лавинных режимах. Это позволит избежать проблем. связанных с каскадированием и повысить излучаемую мощность.